任維信

(山西省晉中市水利局，山西晉中030600)

山西省瀟河灌區(qū)灌溉用水有效利用系數(shù)的測(cè)算

任維信

(山西省晉中市水利局，山西晉中030600)

瀟河灌區(qū)是清洪兩用、井渠結(jié)合灌溉的灌區(qū)，根據(jù)灌區(qū)灌溉試驗(yàn)站的各種灌溉試驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀測(cè)統(tǒng)計(jì)資料，經(jīng)測(cè)算2008年灌溉用水有效利用系數(shù)為50.8%，該數(shù)據(jù)基本反映了灌區(qū)渠系輸水和田間用水狀況、灌溉工程狀況以及用水管理水平和灌溉技術(shù)水平，測(cè)算結(jié)果符合實(shí)際也比較合理。

瀟河灌區(qū);毛灌溉用水;凈灌溉用水;灌溉用水;有效利用系數(shù);測(cè)算

1 灌區(qū)基本情況

瀟河灌區(qū)位于山西省晉中盆地東北邊緣，流域面積3 720 km2。灌區(qū)耕地面積2.6萬hm2，有效灌溉面積33.24萬hm2，涉及榆次區(qū)、太谷縣和小店區(qū)、清徐縣等2市4縣(區(qū))11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)134個(gè)行政村。

灌區(qū)現(xiàn)有農(nóng)業(yè)人口20.51萬人，是山西省的糧棉蔬菜主要產(chǎn)區(qū)。

瀟河灌區(qū)是清洪兩用、井渠結(jié)合灌溉的灌區(qū)，其水資源主要為地表水、地下水和部分城市排退水，水資源總量約1.93億m3，多年平均引用量為0.97億 m3。

其中灌區(qū)渠首樞紐處多年平均徑流量為1.3億m3;灌區(qū)多年平均引用量為0.49億m3;地下水可引用量為0.43億m3，年平均引用量為0.38億 m3;城市排退水量為0.2億m3，多年平均引用量為0.1 億 m3［1－3］。

灌區(qū)工程由引水樞紐和灌溉、排水系統(tǒng)組成。引水樞紐由滾水壩、南北引水閘和南北沖砂閘組成。滾水壩全長(zhǎng)347.2 m，壩高3.35 m，有南北沖砂閘各5孔，設(shè)計(jì)泄洪流量500 m3/s，南北進(jìn)水閘設(shè)計(jì)引水流量分別為22.9m3/s和17.1m3/s。

灌溉渠道由干、支、斗、農(nóng)、毛五級(jí)渠道組成。有干渠 2條，全長(zhǎng)46.28 km，其中民豐干渠長(zhǎng)17.14 km，控制面積1.08萬hm2;民生干渠長(zhǎng)29.14 km，控制面積17萬hm2。支渠 8條，總長(zhǎng)90.17 km。斗渠158條，總長(zhǎng)286.6 km。農(nóng)渠1164條，總長(zhǎng)887.1 km。有干、支渠建筑物526件，斗農(nóng)兩級(jí)渠系建筑物5 515件。

排水工程有:民生干退1條，支退4條，總長(zhǎng)度為70.85 km，渠系建筑物100件;民豐干退1條，支退4條，總長(zhǎng)度37.04 km，渠系建筑物106件，排退水均排入汾河［4－6］。

2008年灌區(qū)水資源利用量為5173.24萬m3，灌溉面積29.36萬hm2，53.12萬hm2次，其中灌區(qū)渠首樞紐處河水引用量為1 414.39萬m3，灌溉面積6.41萬hm2，8.89萬hm2次;地下水引用量為3 707.85萬m3，灌溉面積22.35萬hm2，43.63萬hm2次;城市排退水引用量為51萬 m3，灌溉面積0.6萬 hm2，0.6萬 hm2次。

2 瀟河灌區(qū)灌溉用水有效利用系數(shù)測(cè)算分析方法

測(cè)算灌溉用水有效利用系數(shù)采用首尾測(cè)算分析法，計(jì)算時(shí)段是2008年1月1日—2008年12月31日，通過統(tǒng)計(jì)灌區(qū)2008年灌溉用水總量、各種作物的實(shí)灌面積，根據(jù)計(jì)算分析、典型調(diào)查與觀測(cè)確定實(shí)際凈灌溉定額，以作物凈灌溉定額近似替代畝均凈灌溉用水量，從而計(jì)算出瀟河灌區(qū)2008年度的灌溉用水有效利用系數(shù)［7－9］。

灌區(qū)樣點(diǎn)選定為灌溉試驗(yàn)站，根據(jù)灌區(qū)灌溉試驗(yàn)站的各種灌溉試驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀測(cè)統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行計(jì)算。

3 瀟河灌區(qū)灌溉用水有效利用系數(shù)測(cè)算

灌溉用水有效利用系數(shù)測(cè)算共包括5個(gè)部分的內(nèi)容:

3.1 灌溉制度

灌區(qū)的作物組成是小麥、棉花、大秋、果林、經(jīng)濟(jì)作物和其它作物等，灌區(qū)2008年作物種植面積合計(jì)34.11萬 hm2。

其中:冬小麥3.85萬hm2、玉米16.94萬hm2、高粱1.52萬 hm2、棉花0.36萬 hm2、經(jīng)濟(jì)作物2.05萬 hm2、果林2.7萬 hm2、其它5.84萬 hm2、復(fù)播0.85萬 hm2。

灌區(qū)每年約1～2次采用渠灌引水方式進(jìn)行灌溉，其余通過井灌提水的方式利用地下水進(jìn)行灌溉。近年來，河源來水不斷減小，灌溉水量明顯不足，灌區(qū)還有部分非充分灌溉面積［10－13］。

根據(jù)灌區(qū)灌溉試驗(yàn)站灌溉試驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀測(cè)統(tǒng)計(jì)資料，瀟河灌區(qū)在p=50%時(shí)的充分灌溉、非充分灌溉的凈灌溉用水定額見表1、表2。

表1 瀟河灌區(qū)50%保證率充分灌溉制度表

表2 瀟河灌區(qū)50%保證率非充分灌溉制度表

3.2 作物實(shí)灌面積

根據(jù)灌區(qū)統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算，2008年灌區(qū)實(shí)灌面積1.95萬 hm2，詳見表3。

表3 作物實(shí)灌面積一覽表

3.3 灌區(qū)毛灌溉用水總量的確定

灌區(qū)毛灌溉用水總量包括渠首樞紐處河水引用總量、城市部分排退水引用總量和地下水提引總量3部分。根據(jù)灌區(qū)統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算，2008年瀟河灌區(qū)毛灌溉用水總量為:5 173.24萬m3，其中灌區(qū)渠首樞紐處河水引用量為1 414.39萬m3;地下水引用量為3 707.85萬 m3;城市排退水引用量為51萬 m3。

3.4 灌區(qū)凈灌溉用水總量的確定

灌區(qū)凈灌溉用水總量的確定分為灌區(qū)凈灌溉用水定額的確定和凈灌溉用水總量的確定兩種。

3.4.1 灌區(qū)凈灌溉用水定額的確定

瀟河灌區(qū)存在充分灌溉和非充分灌溉兩種灌溉方式，要分別確定兩種灌溉方式的灌溉定額，在充分灌溉的情況下，作物灌溉用水量即作為作物凈灌溉用水量，通過實(shí)灌面積和作物凈灌溉定額的乘積計(jì)算灌區(qū)凈灌溉用水總量。

在非充分灌溉的情況下，應(yīng)根據(jù)進(jìn)入田間的實(shí)際灌溉用水量和根據(jù)氣象條件計(jì)算的灌溉水定額和灌溉制度進(jìn)行比較，確定作物凈灌溉定額［14－15］。

3.4.2 凈灌溉用水總量的確定

灌溉用水總量包括滿足作物蒸發(fā)蒸騰需要的凈灌溉用水量，根據(jù)灌區(qū)2008年的種植作物、實(shí)灌面積及相應(yīng)的凈灌溉用水定額，經(jīng)計(jì)算得出灌區(qū)2008年凈灌溉用水總量是:2 630.82萬m3，其中充分凈灌溉用水量2 141.15 m3，非充分凈灌溉用水量為489.67萬 m3。

3.5 灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)的確定

根據(jù)首尾測(cè)算分析法的計(jì)算公式，得出瀟河灌區(qū)2008年灌溉用水有效利用系數(shù)為:

式中:ηW為灌溉用水有效利用系數(shù);Wa為毛灌溉用水總量為;Wj為凈灌溉用水總量。

4 結(jié)論

瀟河灌區(qū)2008年灌溉用水有效利用系數(shù)為50.8%，基本反映了灌區(qū)渠系輸水和田間用水狀況，真實(shí)地反映了灌區(qū)灌溉工程的狀況、用水管理水平和灌溉技術(shù)水平，測(cè)算成果比較合理。同時(shí)該數(shù)據(jù)為今后灌區(qū)的完善工程設(shè)施進(jìn)一步提高渠系有效利用系數(shù)提供了依據(jù)。

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S274.2

B

1007－7596(2014)07－0122－03

2013－11－22

任維信(1964－)，男，山西平遙人，工程師。